在紅外光光譜中， H－O化學鍵的吸收訊號常出現在下列何種範圍？

本題觀念：

紅外光光譜(infrared spectroscopy, IR)中，H–O 化學鍵（羥基，hydroxyl group）的特徵吸收波數(wavenumber)範圍。IR 吸收位置由鍵的振動頻率決定，與鍵的力常數和原子質量相關。

選項分析

(A) 900～1300 cm⁻¹：此範圍主要對應 C–O 單鍵伸縮振動（如醇的 C–O 約 1050–1150 cm⁻¹）或 C–H 彎曲振動，錯誤。

(B) 1600～1800 cm⁻¹：此範圍主要對應 C=O 雙鍵伸縮振動（如酮 ≈ 1715 cm⁻¹，羧酸 ≈ 1710 cm⁻¹，酯 ≈ 1735 cm⁻¹），錯誤。

(C) 2000～2500 cm⁻¹：此範圍主要對應 C≡C 或 C≡N 三鍵伸縮振動（炔烴 ≈ 2100–2260 cm⁻¹），以及羧酸 O–H 的超寬吸收帶低頻邊緣，錯誤。

(D) 3200～3500 cm⁻¹ ✅：H–O 鍵伸縮振動（O–H stretching）出現在 3200–3600 cm⁻¹，醇類的 O–H 為寬且強的吸收帶位於 3200–3550 cm⁻¹，正確。

答案解析

鍵的振動頻率（$\tilde{\nu}$）與以下因素相關：

$\tilde{\nu} \propto \sqrt{\frac{k}{\mu}}$

其中

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